Google a enrôlé la NASA pour l’aider à prouver la suprématie quantique dans les mois à venir
Au début de l’année prochaine, l’entreprise opposera son processeur quantique Bristlecone à un supercalculateur classique et verra lequel sera le meilleur.
par Mark Harris 5 novembre 2018.
Google veut que la NASA l’aide à prouver sa suprématie quantique en quelques mois, conformément à un accord du Space Act obtenu par le MIT Technology Review.
La suprématie quantique est l’idée, jusqu’à présent non démontrée, qu’un ordinateur quantique suffisamment puissant sera capable d’effectuer certains calculs mathématiques que les supercalculateurs classiques ne peuvent pas effectuer. Il s’agirait d’un événement important parce qu’il pourrait relancer un marché pour des appareils qui pourraient un jour déchiffrer des codes auparavant incassables, stimuler l’IA, améliorer les prévisions météorologiques ou modéliser les interactions moléculaires et les systèmes financiers dans les détails les plus petits.
Google a confirmé au MIT Technology Review que l’accord couvrait sa dernière puce quantique de 72 qubits, appelée Bristlecone. Là où les ordinateurs classiques stockent l’information en bits binaires qui représentent définitivement 1 ou 0, les ordinateurs quantiques utilisent des qubits qui existent dans un état indéfini entre 1 et 0. Pour certains problèmes, l’utilisation de qubits devrait rapidement fournir des solutions qui pourraient prendre beaucoup plus longtemps à calculer les ordinateurs classiques.
Le physicien John Martinis, qui dirige l’effort d’informatique quantique de Google, pense que Bristlecone est capable d’atteindre la suprématie quantique. Tout le monde n’est pas d’accord. En mai, des chercheurs de la division Data Infrastructure and Search Technology d’Alibaba ont publié un article suggérant que les ordinateurs classiques exécutant des simulations pouvaient égaler ses performances, et que des puces quantiques avec des taux d’erreur plus faibles pourraient être nécessaires.
Daniel Lidar, directeur du Center for Quantum Information Science and Technology de l’Université de Californie du Sud, a également des doutes. “Il semblerait qu’une forme supplémentaire de suppression des erreurs serait nécessaire”, a-t-il déclaré au MIT Technology Review. “De plus, les méthodes de simulation classiques ont relevé la barre à plusieurs reprises au cours des deux dernières années, et il est fort probable que cette tendance se maintiendra. Néanmoins, je n’exclurais pas une démonstration de suprématie quantique utilisant le système Bristlecone de Google.”
Le partenariat de Google avec la NASA, qui n’avait jamais été signalé auparavant, est un effort explicite pour “[démontrer] la viabilité et le potentiel du processeur “. Bien que Google ne paiera rien à la NASA pour les tests, l’agence a mis un prix de 680 000 $ sur son propre travail pour le projet.
La nouvelle collaboration fonctionnera comme ceci. Parce que Bristlecone nécessite des circuits supraconducteurs maintenus à une température proche du zéro absolu, il ne peut pas être déplacé depuis les laboratoires de Google. Au lieu de cela, les chercheurs du Quantum Artificial Intelligence Laboratory (QuAIL) du Ames Research Center de la NASA dans la Silicon Valley se connecteront à Bristlecone en ligne, via le service Google Cloud API. Google partagera également les logiciels actuels qui permettent aux ordinateurs classiques de simuler des circuits quantiques, afin que la NASA puisse les développer et les améliorer.
Ensemble, les deux organisations travailleront sur la façon de cartographier ” un large éventail de problèmes d’optimisation et d’échantillonnage ” vers le système d’informatique quantique de Bristlecone, modèle de porte. Au début de l’année prochaine, lorsqu’ils se seront mis d’accord sur les problèmes et les objectifs initiaux de la simulation, la NASA codera le logiciel nécessaire pour exécuter ces simulations sur son supercalculateur Pléiades, également situé à Ames. Pléiades est le supercalculateur le plus puissant de la NASA, actuellement classé dans le top 25 mondial.
Vers juillet de l’année prochaine, 12 mois après la signature du contrat, la NASA ” comparera les résultats de la simulation classique des circuits quantiques aux résultats du matériel Google “.
Si les choses ne se passent pas comme prévu, l’accord de Google a une durée de cinq ans au cours de laquelle “la NASA fournira d’autres cartes, des techniques de simulation de circuits améliorées, des compilations plus efficaces [et] des résultats de simulations de circuits”. Google donnera à QuAIL l’accès à son processeur quantique et à son logiciel jusqu’en 2023 au moins.
Ce n’est pas la première incursion de Google dans l’informatique quantique avec la NASA. En 2013, ils ont travaillé ensemble pour installer chez Ames un recuit quantique fabriqué par la société d’informatique quantique D-Wave. Cette machine a ensuite été modernisée en 2017.
En fin de compte, Google souhaite que ses logiciels d’informatique quantique pour la simulation, l’optimisation et l’apprentissage machine soient plus largement partagés. “Google a l’intention de publier son kit de développement logiciel (SDK) pour utiliser les processeurs quantiques d’une manière open source”, indique l’accord.
Il s’agit probablement de Cirq, un logiciel open-source pour la création de circuits quantiques que Google a annoncé cet été. Google a alors déclaré qu’il prévoyait de rendre Bristlecone disponible dans le nuage, avec Cirq comme son interface. D-Wave, IBM et Rigetti offrent déjà des services de cloud quantique aux chercheurs.
